经典几何问题及变式教学:复习备考的关注点
——从一道几何综合题的讲评说起
2019-08-14江苏省常熟市王庄中学王裕龙
☉江苏省常熟市王庄中学 王裕龙
进入中考二轮复习阶段,常常开展综合试卷训练,训练之后就要安排讲评,如何对一些有难度的综合题进行讲评往往需要精心设计.本文从一道几何综合题的讲评出发,进一步阐释我们对解题教学的一些思考.
一、几何综合题的解法与讲评案例
几何综合题:(2019年4月某校中考模考卷,倒数第二大题)如图1,等边三角形ABC中,D为边BC上一点,点D关于直线AB的对称点为点E,连接AD、DE,在AD上取点F,使∠EFD=60°,射线EF与AC交于点G.
(1)设∠BAD=α°,求∠AGE的度数(用含α的式子表示);
(2)探究CG与DE之间的等量关系,并证明.
思路贯通:(1)把目光聚焦在△AFG中,借助三角形内角和,可分析出∠AGE的度数为(60+α).
图1
图2
(2)如图2,在AC上截取CM=BD.由全等容易证出BM=AD.再利用(1)中的进展,导角(∠EAG=∠EGA=(60+α)°)证出AE=GE,从而有AE=AD=BM,于是EG=BM.进一步导角(∠EFD=∠ENM=60°)证出EG∥BM.于是四边形BEGM是平行四边形,所以GM=BE=BD=CM.于是M为CG的中点.所以CG=2BD.而DE=,思路接通,即2DE=.
反思回顾:在上述思路中,有几处关键步骤,分别是:证出AE=GE;作出辅助线BM,证出四边形BEGM是平行四边形;证出M是CG的中点;想清△BDE是含120°的等腰三角形.
不同思路:如图3,延长GE、CB交于点P,通过导角证出∠PBE=∠ABE=∠C=60°,可得BE ∥CG,∠PEB=∠PGC=∠ADB=∠AEB=120°-α°.于是可证△ABE△PBE,从而得BP=BA=BC,PE=AE=EG,于是BE是△PCG的中位线,从而贯通思路.
图3
解题教学微设计:“从等边三角形出发”.
引例热身:如图4,等边三角形ABC中,点D、M分别在边BC、AC上,且BD=CM,连接AD、BM,它们的交点为G.
(1)求证AD=BM;
(2)证明(1)之后,请再提出两个问题并解答.
图4
图5
教学组织:学生在证出全等之后,可以继续提出一些角相等的问题,认识深刻的也可得到AD、BM的夹角的度数.
考题讲评:见上文几何综合题.
教学组织:安排学生逐个分析上面考题“反思回顾”中提到的几处关键步骤,在少数优秀学生贯通思路之后,让其他学生再复述思路.为了巩固这道考题的讲评效果,再给出一道变式改编习题.
变式再练:如图5,等边三角形ABC中,D为边BC上一点,点D关于直线AB的对称点为点E,连接AD、DE,在AD上取点F,使∠EFD=60°,射线EF与AC交于点G.
(1)求证GE=AD.
(2)小睿提出一个等式:CG=k·DE,并发现实数k是一个定值.请判断“小睿的发现”是否正确,并说明理由.
变式意图:第(1)问在原考题第(1)问的基础上就可得出,为第(2)问提供了铺垫.第(2)问在原考题第(2)问的基础上变换不同的设问方式,本质上是一样的,讲评时要引导学生体会“它们是一样的”.
二、几何综合题解题教学的几点思考
1.精心预设几何综合题的教学组织
几何综合题作为一份试卷中的把关题之一,往往能顺利完整解答的学生并不是很多,在讲评之前,教师要做好充分的课前准备,主要是针对几何综合题的深刻理解,特别是几何题几个小问之间缺少的铺垫步骤,在备课时需要充分想清,然后对如何引导学生突破关键步骤进行铺垫式设问,这也是上面讲评过程中我们预设一个“引例热身”的教学立意.此外,在讲评较难问题之后,还可基于原考题的“结构”进行必要的变式改编,以便学生进行巩固训练.
2.解题教学进程让学生讲关键步骤
在讲评较难的几何综合题时,需要教师主导的启发式讲授,但是当关键步骤得到突破之后,教师就需要充分“让学”,让学生学,让学生讲.比如,上文综合题讲评时,当关键步骤都接通之后,就安排学生进行整个思路过程的讲述,然后安排两到三人进行复述,在复述的过程中可以看出学生对该题解题思路是否真正理解,同时可以让一些“后进生”赢得时间充分理解、想通思路和解法.想来,我们常常在观摩一些专家教师的课堂教学中听到“请你再说一遍”,大抵也是这个意图吧.
3.解后揭示几何综合题的深层结构
解题教学在学生都能顺利贯通思路之后,还需要跟进一个重要的教学环节,即引导学生解后回顾反思,促进学生对几何综合题的深层结构有较为深刻的理解,对解题过程中的关键步骤更加明确,还可帮助学生提炼一些基本图形及性质,特别是教材上提到的一些经典问题、高频习题都可进行必要的链接、对比,让学生感受一题多变、多题归一,坚持这样做,有利于学生“做一题,会一类,通一片”.
三、复习备考要特别重视经典几何问题的变式教学
1.重视选用教材中的经典几何问题
当前复习备考有一个很大的选题误区,即每节课都大量选用所谓的中考真题,而且这些中考试题来自全国各地中考试卷,似乎链接了中考真题就是在有效、精准备考,殊不知,全国各地中考试卷风格差异巨大,各具特色,多数中考试题并不适合本地的复习备考.如果实在要在复习中体现中考元素,也应该尽可能多关注本地区中考真题的考查特点,而不要盲目选取外地的中考试题,特别是一些来历不明的所谓名校考题、模考试题、“网红题”.相对而言,比较重要的一个选题方向是到教材上挑选经典几何问题进行复习,因为教材上所选的例、习题都是经过精心挑选的,几何图形简洁、性质深刻,值得思考,中考命题都是“依标靠本”,而经典几何问题常常是中考命题组改编的重要来源,所以师生在复习备考时要充分重视教材中的经典问题,而不能左顾右盼,舍本逐末.
2..经典几何问题教学时要注重变式
经典几何问题在复习课上选用时,并不是简单的让学生再做一遍、多做几遍,而要尽可能发挥经典几何问题的教学功能,本文选用的一道几何综合题其实就是对经典几何问题的变式改编,只是在两个不同设问中拉开了“很大的距离”,学生解题时需要接通这些“距离”,接通的过程就是把很多经典问题通过辅助线完善起来、连接起来的过程.这就启发我们,在复习备考过程中,要善于把经典几何问题进行改编包装,以训练学生识别这些包装,练就“火眼金睛”,达到快速解题的目的.关于变式改编,需要教师修炼命题能力,比如,针对经典几何问题,可以对问题进行必要的拓展,深入挖掘可能的结论;也可针对经典几何问题的条件和结论进行置换,研究互逆命题,并证明它们是否仍然是真命题;还可以将经典几何问题以新定义的方式包装改编,让学生识别问题结构.可以发现,数学教师的专业基本功除了“善于举例、善于提问、善于优化”(郑毓信教授语),还需要钻研命题功夫,不只是出一份试卷时才需要命题能力,日常课堂教学中针对例、习题的改编和变式更需要我们有扎实的命题功夫.